relatório 4 - Fis 3

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA 
INSTITUTO DE FÍSICA 
FIS 123- Física Geral e Experimental III-E 
 
 
 
EXPERIMENTO 04 
RESISTÊNCIAS NÃO LINEARES POR EFEITO DE TEMPERATURA 
 
 
Bruna Iunes 
Vinícius Gomes 
 
 
 
Salvador 
2019 
 
I. INTRODUÇÃO 
Resistores não lineares são dispositivos que não obedecem a lei 
de Ohm quando submetidos a uma tensão ou corrente. Essa não 
linearidade pode ser resultante de efeitos da temperatura. Isso é 
explicado pelo fato de que esses resistores são semicondutores, 
os quais tem por característica conduzir melhor a corrente 
elétrica em um estado quente do que em um frio. 
 
 
II. OBJETIVO 
O experimento tem como objetivo mostrar o efeito da 
temperatura sobre um resistor metálico (lâmpada 
incandescente) e um semicondutor termistor (NTC); Levantar a 
curva característica da lâmpada e do termistor; Interpretar a não 
linearidade das características. 
 
III. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Lista de Material: 
- fonte de tensão 
- medidor multi -escala usado como voltímetro 
- medidor multi -escala usado como amperímetro 
- reostato 
- termistor - (NTC) 
- lâmpada comum - (piloto) 
- placa de ligação 
- chave liga - desliga 
- fios 
 
 
 
 
 
 
 
PARTE 1 
Montamos o circuito conforme a figura abaixo: 
 
Anotamos os desvios avaliados dos medidores, medimos no 
voltímetro a diferença de potencial para as correntes 2,5mA, 
25mA, 250mA, calculamos o valor de Ra (Resistência do 
Amperímetro) e seus respectivos desvios. 
 
PARTE 2 
Montamos o mesmo circuito da primeira parte, mas desta vez 
com o voltímetro em paralelo com o amperímetro e com a 
lâmpada, como mostrado abaixo: 
 
Colocamos o amperímetro no calibre de 250 mA, e o voltímetro 
com o fundo de escala de maior sensibilidade ( 2,5 V). 
Construímos uma tabela de V versus I para diversos 
valores de corrente até o máximo de 250 mA. E anotamos a 
corrente em que a lâmpada começa a brilhar. 
 
 
 
PARTE 3 
Substituímos a lâmpada pelo termistor (semicondutor). Colocamos o 
amperímetro e o voltímetro nas escalas de maior sensibilidade (de acordo 
com a necessidade de nossa medida). Fizermos 10 medidas a fim de 
traçamos o Gráfico V(volt) x I(mA ) 
PARTE 4 
Usamos o Amperimetro e voltímetro nas escalas de maiores sensibilidades 
de acordo a melhor medida necessária, ajustamos a posição do cursor do 
reostato de maneira a obter no amperímetro uma corrente de 
aproximadamente 1,5 mA. Aquecemos o termistor segurando-o com o 
dedo. 
 
IV. RESULTADOS E DISCURSSÕES 
 
PARTE 1 
 
CORRENTE DE 2,5 mA 
 
Desvio avaliado do amperímetro: 0,025 mA 
Desvio avaliado do voltímetro: 0,005 V 
Diferencia de potencial (medido): 0,24 V 
Calculando Ra (Resist. Amperímetro) com o auxilio da Lei de 
ohm: 
U=RI 
Logo Ra= 100Ω 
Calculando o desvio(ΔRa): 
ΔRa= x ΔV + x ΔI => 
ΔRa= (1/2,5)x (2,5x10-3) + (-0,25/2,5x10-3) 2)x 0,025 
ΔRa = 2 Ω 
 
 
CORRENTE DE 25 mA 
 
Desvio avaliado do amperímetro: 0,25 mA 
Desvio avaliado do voltímetro: 0,005 v 
Diferencia de potencial (medido): 0,27 v 
Calculando Ra (Resist. Amperímetro) com o auxilio da Lei de 
ohm: 
Ra=10,8 Ω 
Calculando o desvio(ΔRa): 
ΔRa= x ΔV + x ΔI 
ΔRa = 0,3 Ω 
 
CORRENTE DE 250 mA 
 
Desvio avaliado do amperímetro: 2,5 mA 
Desvio avaliado do voltímetro: 0,005 v 
Diferencia de potencial (medido): 0,35 v 
Calculando Ra (Resist. Amperímetro) com o auxilio da Lei de 
ohm: 
Ra=1,40 Ω 
Calculando o desvio(ΔRa): 
ΔRa= x ΔV + x ΔI 
ΔRa= 0,03 Ω 
 
TABELA: 
I (mA ) V ( volts) Ra (Ω) ΔRa ( Ω) 
0,25 0,25 100 2 
2,5 0,27 10,8 0,3 
250 0,35 1,4 0,03 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTE 2 
 
Tabela de V e I medidos 
 
 V ( volts) I ( mA) 
0 0 
0,14 25 
0,30 50 
0,75 75 
1,50 100 
3,20 150 
4,80 200 
7,40 250 
Contudo, a diferença de potencial apresentada acima é a medida 
pelo voltímetro entre os pontos a’ e b, mas como este está em 
paralelo com o amperímetro e a lâmpada ( que estão ligados em 
série), o valor da tensão sobre a lâmpada é diferente dada a 
resistência interna do amperímetro, a qual faz com que haja uma 
queda de tensão. Logo: 
 VLAMP = Va’b - Vamp 
 VLAMP = Va’b - Ra.I 
 
V ( volts) I ( mA) VLAMP( volts) 
0 0 0 
0,14 25 0,11 
0,30 50 0,23 
0,75 75 0,65 
1,50 100 1,36 
3,20 150 2,99 
4,80 200 4,52 
7,40 250 7,05 
 
 
 
 
Cálculo da Resistência Estática da lâmpada: 
𝑅
𝑒 =
𝑉𝐿𝑎𝑚𝑝
𝐼
 
Valores de Re: 
Re(Ω) I ( mA) 
0 0 
4,40 25 
4,60 50 
8,67 75 
13,60 100 
19,93 150 
22,60 200 
28,20 250 
GRÁFICO VLAMP, RESTÁTICA versus I(ma) : 
Observamos que o brilho da lâmpada apareceu em 90 mA. A partir do 
momento em que a lâmpada começou a brilhar foi observado que a 
resistência estática crescia quase linearmente ( pontos próximo da linha 
de tendência) com o aumento da temperatura. Indicando que com o 
aumento da temperatura, devido ao brilho da lâmpada, a resistência 
aumenta. 
Re = 0,1136I + 0,6765 
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
0 50 100 150 200 250 300
V ( volts)
Re ( Ω) 
Linear (V ( volts))
Linear (Re ( Ω)) 
 
PARTE 3 
A diferença de potencial no termistor é calculada do mesmo modo que na 
lâmpada. Já que os circuitos são idênticos mudando apenas a lâmpada 
pelo termistor. Então: 
Vterm = Va’b - Ra.I 
V ( volts) I ( mA) Vterm( volts) 
4,2 7,5 4,12 
7,6 14 7,45 
8,6 21 8,37 
9,0 30 8,96 
9,0 40 8,94 
9,0 50 8,93 
8,9 60 8,82 
8,5 70 8,40 
Calculando a resistência estática: 
𝑅
𝑒 =
𝑉𝑡𝑒𝑟𝑚
𝐼
 
Re(Ω) I ( mA) 
549,3 7,5 
532,1 14 
398,6 21 
298,7 30 
223,5 40 
178,6 50 
147,0 60 
120,0 70 
 
 
 
 GRÁFICO Vterm, Re em função de I(mA): 
 
 Quando a corrente é de 0mA, a resistência estática na lâmpada é de 0 
ohms, e a resistência estática no termistor é próxima a 600 ohms. 
Observamos que a na lâmpada, Re é diretamente proporcional a corrente, 
um fenômeno esperado para os Condutores. E para o Termistor, que é um 
semicondutor, Re diminui quando a temperatura aumenta. 
PARTE 4 
Usamos o Amperimetro e voltímetro nas escalas de maiores sensibilidades 
de acordo a melhor medida necessária, ajustamos a posição do cursor do 
reostato de maneira a obter no amperímetro uma corrente de 
aproximadamente 1,5 mA. Aquecemos o termistor segurando-o com o 
dedo. Ao aquecermos o termistor cedemos calor que é transformado de 
energia térmica em energia potencial, tornando-os eletros livres 
acontecendo a condução de elétrons livres, devido a diferença de 
temperatura. Assim observamos que há uma diminuição na Diferença De 
potencial e um aumento de corrente, pois há movimentação de cargas 
livres e conseqüentemente a diminuição da resistência Elétrica. 
 
0
100
200
300
400
500
600
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Vterm( volts)
Re(Ω) 
Agora variamos à posição do cursor e ajustamos um valor 
aproximadamente 50 mA no amperímetro e no voltímetro 8,60 v. Segurei 
com o dedo por alguns segundos o termistor e observamos que acontece 
exatamente o contrário de antes, ou seja, retiramos calor do termistor, 
observamos que a corrente diminuiu e a tensão aumentou e 
consequentemente a resistência estática diminui por se tratar de um 
semicondutor. 
POTÊNCIA MÁXIMA 
 
Potência máxima dissipada pela lâmpada: = 1,7625 W 
Potência máximadissipada pelo termistor: = 0,588 W 
 
V. CONCLUSÃO 
 
A partir do experimento conseguimos observar a influência 
da temperatura na resistência de condutores e semicondutores. Na 
lâmpada foi observado que a resistência da mesma aumenta com o 
crescimento da corrente. Devido ao efeito Joule o calor é dissipado 
no condutor, aumentando a agitação dos elétrons e com isso a 
passagem da corrente fica mais difícil, caracterizando um aumento 
da resistência do condutor. No termistor observamos que a 
resistência diminuía com o aumento da corrente. A potência 
máxima dissipada pelo termistor foi maior que a dissipada pela 
lâmpada. Essa diferença é por que a resistência no termistor 
(quando a corrente é máxima) é muito maior do que a resistência 
da lâmpada.